一種剎車用滾珠絲槓可靠性的試驗裝置的製作方法

2023-05-01 00:44:06 1

本實用新型涉及可靠性試驗裝置技術領域，特別涉及到一種剎車用滾珠絲槓可靠性的試驗裝置。

背景技術：

滾珠絲槓是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件，滾珠絲槓主要由絲槓、絲母和滾珠組成，其主要功能是將旋轉運動轉換成直線運動或將扭矩轉換成軸向反覆作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由於具有很小的摩擦阻力，滾珠絲槓被廣泛應用於工具機、汽車和航空航天領域，因此其使用壽命與可靠性非常重要。

目前，用於檢測滾珠絲槓的可靠性的試驗裝置絕大部分是在常溫條件下進行測試的，不能針對實際工況進行模擬，難以準確的測試出滾珠絲槓的可靠性；另一個，現有的用於檢測滾珠絲槓的可靠性的試驗裝置在測試滾珠絲槓時，滾珠絲槓被測試的行程有限，嚴重的影響了測試結果，給測試人員和使用者帶來了較大的不便。

然而針對現有技術的不足，研發者有必要研製一種設計合理、結構簡單、能夠調節測試溫度、能夠模擬實際工況、能夠調節滾珠絲槓的預緊力以及運行時的摩擦力矩值的剎車用滾珠絲槓可靠性的試驗裝置。

技術實現要素：

為解決現有技術存在的問題，本實用新型目的提供了一種設計合理、結構簡單、能夠調節測試溫度、能夠模擬實際工況、能夠調節滾珠絲槓的預緊力以及運行時的摩擦力矩值的剎車用滾珠絲槓可靠性的試驗裝置。

為解決以上技術問題，本實用新型採用以下技術方案來實現的：

一種剎車用滾珠絲槓可靠性的試驗裝置，其特徵在於，包括

一工作檯，在所述工作檯上設有支架；

一設置在支架的中部用於安裝待測試的滾珠絲槓的測試裝置，在所述測試裝置設置在調溫箱的內部；

一用於為待測試的滾珠絲槓的絲杆提供旋轉力的驅動裝置，所述驅動裝置設置在支架的一端上；

一用於為待測試的滾珠絲槓提供軸向載荷的載荷施加裝置，所述載荷施加裝置設置在支架的另一端上；

一PLC控制系統，所述PLC控制系統與檢測裝置、調溫箱、驅動裝置和載荷施加裝置相連接。

在本實用新型的一個優選實施例中，該剎車用滾珠絲槓可靠性試驗裝置還包括一能夠調節驅動裝置位置的預緊力調節裝置。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述預緊力調節裝置包括手輪、滾珠絲槓、第一滑板和第二滑板，所述手輪通過連接軸與滾珠絲槓的絲槓相連接，所述連接軸通過軸承安裝在第一安裝板上，所述第一安裝板通過螺栓安裝在支架上，所述第一滑板的一端安裝在滾珠絲槓的絲母上，所述第一滑板的另一端安裝在第二滑板上，在所述支架上沿其長度方向設有第一導軌，所述第二滑板滑動設置在第一導軌上，在所述支架上開設有導向滑槽，在所述第一滑板的中部設有可沿導向滑槽滑動的導向滑塊。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述測試裝置包括測試板、夾緊裝置、活塞、活塞套以及連接體，所述測試板通過螺栓安裝在支架上，在所述檢測板上沿其長度方向設有第二導軌，所述夾緊裝置滑動設置在第二導軌上，待測試的滾珠絲槓的絲母設置在夾緊裝置上，所述活塞的一端滑動設置在活塞套內，另一端與待測試的滾珠絲槓的絲母螺栓連接，所述連接體一端與活塞相連接，另一端延伸至活塞套的外側與力傳遞軸相連接，所述活塞套通過第二安裝板安裝在測試板上，所述待測試的滾珠絲槓的絲槓的一端設置在活塞內部。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述活塞與連接體之間的配合面為球狀結構。

在本實用新型的一個優選實施例中，在所述調溫箱內部設有溫度傳感器、位移傳感器和加熱裝置，所述加熱裝置與PLC控制系統電連接，所述溫度傳感器和位移傳感器與PLC控制系統通訊連接。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述驅動裝置包括伺服電機、減速機、扭矩傳感器和第一傳動軸，所述伺服電機與PLC控制系統電連接，所述扭矩傳感器與PLC控制系統通訊連接，所述伺服電機的輸出端與減速機的輸入端相連接，所述減速機的輸出端通過第一聯軸器與扭矩傳感器的一端相連接，所述扭矩傳感器的另一端通過第二聯軸器與第一傳動軸的一端相連接，所述第一傳動軸的另一端通過十字軸與待測試的滾珠絲槓的絲槓的另一端相連接，所述減速機通過第一連接板安裝在第二滑板上，所述第一傳動軸通過軸承安裝在第二連接板上，所述第二連接板安裝在第二滑板上，所述十字軸通過軸承安裝在第一支撐板上，所述第一支撐板通過螺栓安裝在支架上。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述載荷施加裝置包括倒T型支架、第一擋板、第二擋板和導柱，所述倒T型支架的下端通過螺栓安裝在工作檯上，所述導柱的一端安裝在倒T型支架上，另一端安裝在第一擋板上，所述第二擋板通過銅套滑動設置在導柱上，在所述第一擋板與第二擋板之間設有彈簧，所述彈簧的一端設置在第一擋板上，另一端設置在第二擋板上，在所述彈簧的內部設有可伸縮的彈簧導向杆，所述彈簧導向杆的一端設置在第一擋板上，另一端設置在第二擋板上，在所述第二擋板與倒T型支架之間設有壓力傳感器，所述壓力傳感器設置在第二擋板上，所述壓力傳感器與PLC控制系統通訊連接，所述壓力傳感器通過第二傳動軸與力傳遞軸相連接，所述第二傳動軸通過軸承安裝在第二支撐板上，所述第二支撐板通過螺栓安裝在支架上。

與現有技術相比，本實用新型採用上述結構能夠調節調溫箱內部的測試溫度，在測試時便於模擬實際工況下的溫度，有效的提高了測試的準確性；另一個，該試驗裝置還設有一預緊力調節裝置，預緊力調節裝置能夠調節驅動裝置的位置，從而將滾珠絲槓的預緊力以及運行時的摩擦力矩值調節至需要的數值。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型去除調溫箱後的結構示意圖。

圖3為圖2的A處放大圖。

圖4為圖2的俯視圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

參照圖1-圖4所示，圖中給出的一種剎車用滾珠絲槓可靠性的試驗裝置，包括支架100、測試裝置、驅動裝置、載荷施加裝置、預緊力調節裝置和PLC控制系統(圖中未示出)。

在工作檯100的下端設有支腳120，支腳120的設置能夠有效的工作檯100整體的穩定性能，在工作檯100上設有支架110，支架110通過螺栓固定安裝在工作檯100上。

預緊力調節裝置包括手輪610、滾珠絲槓、第一滑板650和第二滑板670，手輪610通過連接軸620與滾珠絲槓的絲槓640相連接，連接軸620通過軸承安裝在第一安裝板630上，第一安裝板630通過螺栓安裝在支架110上，第一滑板650的一端安裝在滾珠絲槓的絲母660上，第一滑板650的另一端安裝在第二滑板670上，在支架110上沿其長度方向設有第一導軌，第二滑板670滑動設置在第一導軌上，在支架100上開設有導向滑槽111，在第一滑板650的中部設有可沿導向滑槽111滑動的導向滑塊651。

測試裝置設置在支架100的中部用於安裝待測試的滾珠絲槓，測試裝置包括測試板210、夾緊裝置220、活塞230、活塞套240以及連接體250，測試板210通過螺栓安裝在支架100上，在檢測板210上沿其長度方向設有第二導軌，夾緊裝置220滑動設置在第二導軌上，待測試的滾珠絲槓的絲母410設置在夾緊裝置220上，活塞230的一端滑動設置在活塞套240內，另一端與待測試的滾珠絲槓的絲母410螺栓連接，連接體250一端與活塞230相連接，另一端延伸至活塞套240的外側與力傳遞軸270相連接，活塞套240通過第二安裝板260安裝在測試板210上，待測試的滾珠絲槓的絲槓420的一端設置在活塞230內部。

活塞230與連接體250之間的配合面為球狀結構，能夠有效的防止因機械部件傾斜導致的不同心的情況，有效的提高了試驗裝置的穩定性能。

在測試裝置設置在調溫箱300的內部，在調溫箱300內部設有溫度傳感器、位移傳感器和加熱裝置，加熱裝置與PLC控制系統電連接，溫度傳感器和位移傳感器與PLC控制系統通訊連接，溫度傳感器用於實時監控調溫箱300內的溫度，而位移傳感器用於監控待測試的滾珠絲槓的絲母410的位移量。

驅動裝置用於為待測試的滾珠絲槓的絲杆420提供旋轉力，驅動裝置設置在支架100的一端上，驅動裝置包括伺服電機510、減速機520、扭矩傳感器550和第一傳動軸580，伺服電機510與PLC控制系統電連接，扭矩傳感器550與PLC控制系統通訊連接，伺服電機510的輸出端與減速機520的輸入端相連接，減速機520的輸出端通過第一聯軸器540與扭矩傳感器550的一端相連接，扭矩傳感器550的另一端通過第二聯軸器560與第一傳動軸580的一端相連接，第一傳動軸580的另一端通過十字軸800與待測試的滾珠絲槓的絲槓420的另一端相連接，減速機520通過第一連接板530安裝在第二滑板670上，第一傳動軸580通過軸承安裝在第二連接板570上，第二連接板570安裝在第二滑板670上，十字軸800通過軸承安裝在第一支撐板810上，第一支撐板810通過螺栓安裝在支架110上。

載荷施加裝置用於為待測試的滾珠絲槓提供軸向載荷，載荷施加裝置設置在支架110的另一端上，載荷施加裝置包括倒T型支架710、第一擋板720、第二擋板730和導柱740，倒T型支架710的下端通過螺栓安裝在工作檯100上，導柱740的一端安裝在倒T型支架710上，另一端安裝在第一擋板720上，第二擋板730通過銅套滑動設置在導柱740上，在第一擋板720與第二擋板730之間設有彈簧750，彈簧750的一端設置在第一擋板720上，另一端設置在第二擋板730上，在彈簧750的內部設有可伸縮的彈簧導向杆760，彈簧導向杆760的一端設置在第一擋板720上，另一端設置在第二擋板730上，在第二擋板730與倒T型支架710之間設有壓力傳感器770，壓力傳感器770設置在第二擋板730上，壓力傳感器770與PLC控制系統通訊連接，壓力傳感器770通過第二傳動軸900與力傳遞軸270相連接，第二傳動軸900通過軸承安裝在第二支撐板910上，第二支撐板910通過螺栓安裝在支架110上。

本實用新型具體檢測步驟如下：

1)人工放入待測試的滾珠絲槓，將待測試的滾珠絲槓的絲槓420的一端安裝在活塞230的內部，另一端與十字軸800相連接，然後通過夾緊裝置220對待測試的滾珠絲槓的絲母410進行鎖緊；

2)調節預緊力，手動旋轉手輪610，調節驅動裝置的位置，從而將待測試的滾珠絲槓所受的預緊力調節至所需要數值；

3)啟動PLC控制系統，使PLC控制系統控制加熱裝置對調溫室300內進行加熱，設置在調溫室300內的溫度傳感器將檢測的溫度傳輸至PLC控制系統，當調溫室300內的溫度到達設定溫度時，PLC控制系統控制加熱裝置停止加熱；

4)當PLC控制系統控制加熱裝置停止加熱的同時控制伺服電機510工作，使伺服電機510帶動第一聯軸器540轉動，而第一聯軸器540通過扭矩傳感器550帶動第二聯軸器560轉動，扭矩傳感器550將檢測的扭矩傳輸至PLC控制系統，而第二聯軸器560通過第一傳動軸580以及十字軸800帶動待測試的滾珠絲槓的絲槓420進行轉動，從而使待測試的滾珠絲槓的絲母410在夾緊裝置220的作用下沿著第二導軌進行滑動，待測試的滾珠絲槓的絲母410滑動的同時推動活塞230在活塞套240內部進行滑動，使活塞230推動連接體250移動，最終推動第二擋板730沿導柱進行滑動，同時壓力傳感器將檢測的壓力傳輸至PLC控制系統；

5)設置在調溫箱300內的位移傳感器將檢測的待測試的滾珠絲槓的絲母410的位移量傳輸至PLC控制系統，當待測試的滾珠絲槓的絲母410移動的移動至設定的位移量時，PLC控制系統控制伺服電機510反向旋轉，當伺服電機510反向旋轉帶動待測試的滾珠絲槓的絲母410移動的移動至設定的位移量時，一次循環完成，再進行如上所述步驟，並通過PLC控制系統進行記錄，最終計算出滾珠絲槓的可靠性。

綜上所述本實用新型採用上述結構能夠調節調溫箱內部的測試溫度，在測試時便於模擬實際工況下的溫度，有效的提高了測試的準確性；另一個，該試驗裝置還設有一預緊力調節裝置，預緊力調節裝置能夠調節驅動裝置的位置，從而將滾珠絲槓的預緊力以及運行時的摩擦力矩值調節至需要的數值。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。